java_集合体系之HashMap详解、源码及示例——09

 

一：HashMap结构图

 

简单说明：

        1、上图中虚线且无依赖字样、说明是直接实现的接口

        2、虚线但是有依赖字样、说明此类依赖与接口、但不是直接实现接口

        3、实线是继承关系、类继承类、接口继承接口

        4、继承AbstractMap、以键值对的形式存储、操作元素

        5、实现Serielazable接口、允许使用ObjectInputStream/ObjectOutputStream读取/写入

        6、实现Cloneable接口、允许克隆HashMap

二：HashMap类简介：

        a）   基于哈希表的Map结构的实现

        b）   线程不安全

        c）   内部映射无序

        d）   允许值为null的key和value

 

三：HashMap API

        1、构造方法

 

// 默认构造函数。HashMap()// 指定“容量大小”的构造函数HashMap(int capacity)// 指定“容量大小”和“加载因子”的构造函数HashMap(int capacity, float loadFactor)// 包含“子Map”的构造函数HashMap(Map<? extends K, ? extends V> map)

        2、一般方法

   

void                 clear()Object               clone()boolean              containsKey(Object key)boolean              containsValue(Object value)Set<Entry<K, V>>     entrySet()V                    get(Object key)boolean              isEmpty()Set<K>               keySet()V                    put(K key, V value)void                 putAll(Map<? extends K, ? extends V> map)V                    remove(Object key)int                  size()Collection<V>        values()

四：HashMap 源码分析

简单说明：

        1、对哈希表要有简单的认识、

        2、HashMap是通过“拉链法”解决哈希冲突的

        3、理解HashMap源码中的关键部分、Entry实体类的行为、属性。Entry的存储方式、HashMap的扩容方式、HashMap内部关于获取新的hash code的算法。

 

package com.chy.collection.core;import java.io.IOException;import java.io.Serializable;import java.util.AbstractMap;import java.util.Collections;import java.util.ConcurrentModificationException;import java.util.Hashtable;import java.util.Iterator;import java.util.Map;import java.util.NoSuchElementException;import java.util.TreeMap;public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V> implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable {    /** 初始化HashMap时默认的容量、必须是2的幂*/    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;    /** HashMap容量最大值、必须是2幂、并且要小于2的30次方、如果容量超过这个值、将会被这个值代替*/    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;    /** 默认加载因子*/    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;    /** 存储数据的Entry数组，长度是2的幂。Entry的本质是一个单向链表*/    transient Entry[] table;    /** 当前HashMap中键值对的总数*/    transient int size;    /** HashMap容量的阀值、用于判断是否要rehash（threshold=容量*加载因子）*/    int threshold;    /** 加载因子的实际值*/    final float loadFactor;    /** HashMap被改变的次数*/    transient volatile int modCount;    /** 使用指定的容量、加载因子初始化HashMap*/    public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {    //容量初始值是否合法        if (initialCapacity < 0)            throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " + initialCapacity);        //容量初始值是否超过最大值        if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)            initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;        //判断加载因子是否合法        if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))            throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " + loadFactor);        // 查找一个大于初始化HashMap容量的2的幂的值        int capacity = 1;        while (capacity < initialCapacity)            capacity <<= 1;        //初始化加载因子        this.loadFactor = loadFactor;        //初始化HashMap阀值        threshold = (int)(capacity * loadFactor);        //初始化HashMap用于存放键值对的数组table        table = new Entry[capacity];        init();    }    /** 使用指定初始容量、默认加载因子创建HashMap*/    public HashMap(int initialCapacity) {        this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);    }    /**使用默认初始容量 16、默认加载因子0.75创建HashMap*/    public HashMap() {        this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR;        threshold = (int)(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY * DEFAULT_LOAD_FACTOR);        table = new Entry[DEFAULT_INITIAL_CAPACITY];        init();    }    /** 创建包含指定传入Map的所有键值对创建HashMap、使用默认加载因子、使用处理后的容量*/    public HashMap(Map<? extends K, ? extends V> m) {        this(Math.max((int) (m.size() / DEFAULT_LOAD_FACTOR) + 1, DEFAULT_INITIAL_CAPACITY), DEFAULT_LOAD_FACTOR);        //将Map中所有键值对放入到当前的HashMap中        putAllForCreate(m);    }    // internal utilities    void init() {    }        //使用指定的运算方式获取传入的hash值的新的hash值、key为null的值的hash值是0、index也是0、所以HashMap中只有一个值为null的key    static int hash(int h) {        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);    }    //根据传入的hash值与数组长度获取hash值代表的键在table中的索引    static int indexFor(int h, int length) {     // 保证返回值的索引值小于length        return h & (length-1);    }    /** 返回当前HashMap中键值对个数*/    public int size() {        return size;    }    /** 判断当前HashMap是否为空*/    public boolean isEmpty() {        return size == 0;    }    /** 获取指定key对应的value*/    public V get(Object key) {        if (key == null)            return getForNullKey();        //获取key的哈希值        int hash = hash(key.hashCode());        // 在“该hash值对应的链表”上查找“键值等于key”的元素        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)]; e != null; e = e.next) {            Object k;            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))                return e.value;        }        return null;    }    /** 获取key为null的实体的value、key为null时只会放在table开头、即索引为0的位置     * 只有两种结果、一种是不存在key的值为null、另一种就是table第一个实体的key是null     */    private V getForNullKey() {        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {            if (e.key == null)                return e.value;        }        return null;    }    /** 是否包含传入的 key*/    public boolean containsKey(Object key) {        return getEntry(key) != null;    }    /** 获取指定key所代表的映射Entry*/    final Entry<K,V> getEntry(Object key) {    //获取key对应的hash值、再通过hash值找到其所在到table中的索引、获取Entry        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());        for (Entry<K,V> e = table[indexFor(hash, table.length)];             e != null;             e = e.next) {            Object k;            if (e.hash == hash &&                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))                return e;        }        return null;    }    /** 将指定键值对放入HashMap中、如果HashMap中存在key、则替换key映射的value*/    public V put(K key, V value) {    //如果key是null、特殊处理、即只操作table中第一个元素        if (key == null)            return putForNullKey(value);        //使用新的算法得到key的hash值、进而得到key在table中存储的索引值        int hash = hash(key.hashCode());        int i = indexFor(hash, table.length);        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {            Object k;            //如果key已存在、则使用新的value替换原来的value、并返回被替换的value            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {                V oldValue = e.value;                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;            }        }        //如果key不存在、则将键值对添加到HashMap中、        modCount++;        addEntry(hash, key, value, i);        return null;    }    /** 将key为null的键值对添加到table索引为0的位置*/    private V putForNullKey(V value) {        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {            if (e.key == null) {                V oldValue = e.value;                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;            }        }        modCount++;        addEntry(0, null, value, 0);        return null;    }    /** 供内部构造方法调用、用于创建HashMap、而put()是供外部调用、用于向HashMap中存入键值对*/    private void putForCreate(K key, V value) {        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());        int i = indexFor(hash, table.length);        /** 若该HashMap表中存在“键值等于key”的元素，则替换该元素的value值*/        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {            Object k;            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {                e.value = value;                return;            }        }        createEntry(hash, key, value, i);    }    /** 与上面方法相同、用于使用指定的m创建HashMap、用于clone()*/    private void putAllForCreate(Map<? extends K, ? extends V> m) {    //使用迭代器迭代每一个键值对、然后调用putForCreate(K key, V value)构造HashMap        for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {            Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();            putForCreate(e.getKey(), e.getValue());        }    }    /** rehash当前HashMap、此方法会在HashMap容量达到阀值的时候自动调用、*/    void resize(int newCapacity) {        Entry[] oldTable = table;        int oldCapacity = oldTable.length;        //如果容量达到最大值、则修改阀值        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {            threshold = Integer.MAX_VALUE;            return;        }        //构造新的的用于存储Entry的table、并且将原来table中所有元素转移到新的table中、修改HashMap的阀值        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];        transfer(newTable);        table = newTable;        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    }    /** 将原来table中所有元素转移到新的table中*/    void transfer(Entry[] newTable) {        Entry[] src = table;        int newCapacity = newTable.length;        for (int j = 0; j < src.length; j++) {            Entry<K,V> e = src[j];            if (e != null) {                src[j] = null;                do {                    Entry<K,V> next = e.next;                    int i = indexFor(e.hash, newCapacity);                    e.next = newTable[i];                    newTable[i] = e;                    e = next;                } while (e != null);            }        }    }    /** 将m中所有键值对存储到HashMap中*/    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {        int numKeysToBeAdded = m.size();        if (numKeysToBeAdded == 0)            return;        /*         * 计算容量是否满足添加元素条件         * 若不够则将原来容量扩容2倍         */        if (numKeysToBeAdded > threshold) {            int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);            if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)                targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;            int newCapacity = table.length;            while (newCapacity < targetCapacity)                newCapacity <<= 1;            if (newCapacity > table.length)                resize(newCapacity);        }        //使用迭代器迭代m中每个元素、然后添加到HashMap中        for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {            Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();            put(e.getKey(), e.getValue());        }    }    /** 删除“键为key”的元素*/    public V remove(Object key) {        Entry<K,V> e = removeEntryForKey(key);        return (e == null ? null : e.value);    }    /** 删除“键为key”的元素*/    final Entry<K,V> removeEntryForKey(Object key) {        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());        int i = indexFor(hash, table.length);        Entry<K,V> prev = table[i];        Entry<K,V> e = prev;        //本质是“删除单向链表中的节点”        while (e != null) {            Entry<K,V> next = e.next;            Object k;            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) {                modCount++;                size--;                if (prev == e)                    table[i] = next;                else                    prev.next = next;                e.recordRemoval(this);                return e;            }            prev = e;            e = next;        }        return e;    }    /**     * Special version of remove for EntrySet.     */    final Entry<K,V> removeMapping(Object o) {        if (!(o instanceof Map.Entry))            return null;        Map.Entry<K,V> entry = (Map.Entry<K,V>) o;        Object key = entry.getKey();        int hash = (key == null) ? 0 : hash(key.hashCode());        int i = indexFor(hash, table.length);        Entry<K,V> prev = table[i];        Entry<K,V> e = prev;        while (e != null) {            Entry<K,V> next = e.next;            if (e.hash == hash && e.equals(entry)) {                modCount++;                size--;                if (prev == e)                    table[i] = next;                else                    prev.next = next;                e.recordRemoval(this);                return e;            }            prev = e;            e = next;        }        return e;    }    /** 删除所有键值对*/    public void clear() {        modCount++;        Entry[] tab = table;        for (int i = 0; i < tab.length; i++)            tab[i] = null;        size = 0;    }    /** 判断是否包含value*/    public boolean containsValue(Object value) {if (value == null)            return containsNullValue();Entry[] tab = table;        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)                if (value.equals(e.value))                    return true;return false;    }    /** 是否包含null*/    private boolean containsNullValue() {Entry[] tab = table;        for (int i = 0; i < tab.length ; i++)            for (Entry e = tab[i] ; e != null ; e = e.next)                if (e.value == null)                    return true;return false;    }    /** 返回一个含有当前HashMap中所有键值对的Object*/    public Object clone() {        HashMap<K,V> result = null;try {    result = (HashMap<K,V>)super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {    // assert false;}        result.table = new Entry[table.length];        result.entrySet = null;        result.modCount = 0;        result.size = 0;        result.init();        result.putAllForCreate(this);        return result;    }    /**     * Entry是单向链表。     * 它实现了Map.Entry 接口，即实现getKey(), getValue(), setValue(V value), equals(Object o), hashCode()这些函数     */    static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> {        final K key;        V value;        //指向下一节点的引用        Entry<K,V> next;        final int hash;        /** 创建Entry*/        Entry(int h, K k, V v, Entry<K,V> n) {            value = v;            next = n;            key = k;            hash = h;        }        public final K getKey() {            return key;        }        public final V getValue() {            return value;        }        public final V setValue(V newValue) {        V oldValue = value;            value = newValue;            return oldValue;        }        public final boolean equals(Object o) {            if (!(o instanceof Map.Entry))                return false;            Map.Entry e = (Map.Entry)o;            Object k1 = getKey();            Object k2 = e.getKey();            //先比较键是否相同、键相同在比较键所对应的值是否相同、值也相同则返回true、否则返回false            if (k1 == k2 || (k1 != null && k1.equals(k2))) {                Object v1 = getValue();                Object v2 = e.getValue();                if (v1 == v2 || (v1 != null && v1.equals(v2)))                    return true;            }            return false;        }        //重写hashCode()方法的实现        public final int hashCode() {            return (key==null   ? 0 : key.hashCode()) ^ (value==null ? 0 : value.hashCode());        }                //重写toString()        public final String toString() {            return getKey() + "=" + getValue();        }        /** 当向HashMap中添加元素时，此方法被调用*/        void recordAccess(HashMap<K,V> m) {        }        /** 当从HashMap中删除元素时、此方法被调用*/        void recordRemoval(HashMap<K,V> m) {        }    }    /** 新增Entry。将“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。 */    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {    //获取bucketIndex处键值对    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    //将bucketIndex处的键值对设置成新的Entry、并且将e设置成下一个节点        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);        //若处理后的HashMap阀值小于HashMap实际大小、则扩容        if (size++ >= threshold)            resize(2 * table.length);    }    /** 相对于上面的方法少了关于容量的处理、这也间接说明两个方法的用法的区别     *  1、addEntry()是在HashMap创建好之后、向HashMap中添加键值对的时候、比如调用put()时、进而调用addEntry()、这种不知道添加之后HashMap原来容量是否够用     *  所以要对HashMap容量进行判断处理、进而决定是否扩容     *  2、createEntry()此方法使用在已经知道向HashMap中添加元素之后、HashMap的容量仍然不会达到阀值的情况、比如使用Map构造HashMap、或者克隆HashMap时、     *  HashMap容量足以存放下Map中所有元素、或者克隆的所有元素、因此不必在扩容。     */    void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {    //获取bucketIndex处键值对    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    //将bucketIndex处的键值对设置成新的Entry、并且将e设置成下一个节点        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);        size++;    }    /**     * 抽象类、用于迭代HashMap、     * 包含三种视图的迭代“keySet”、“valueCollection”、“Entry<K, V>”三个迭代器     */    private abstract class HashIterator<E> implements Iterator<E> {        Entry<K,V> next;// 下一个元素        int expectedModCount;// 用于实现fail-fast机制        int index;// 当前索引        Entry<K,V> current;// 当前元素        HashIterator() {            expectedModCount = modCount;            if (size > 0) { // advance to first entry                Entry[] t = table;                //将next指向第一个不为null的元素、table的索引是从0开始的、下面这句是index依次从0开始遍历直到下个元素不为null则结束循环                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null) ;            }        }                //查看是否有下一个        public final boolean hasNext() {            return next != null;        }                //获取下一个元素        final Entry<K,V> nextEntry() {            if (modCount != expectedModCount)                throw new ConcurrentModificationException();            Entry<K,V> e = next;            if (e == null)                throw new NoSuchElementException();            /*             *  将原来当前元素的下一个元素引用“next”指向下一个元素             *  Entry是单向链表结构、当下一个节点不为null的时候、将next指向下一个节点、否则继续寻找单向链表中下一个不是null的节点             */            if ((next = e.next) == null) {                Entry[] t = table;                while (index < t.length && (next = t[index++]) == null)                    ;            }            //将原来的下一个节点设置成当前节点、并作为结果返回            current = e;            return e;        }                //删除当前节点、        public void remove() {            if (current == null)                throw new IllegalStateException();            if (modCount != expectedModCount)                throw new ConcurrentModificationException();            Object k = current.key;            current = null;            HashMap.this.removeEntryForKey(k);            expectedModCount = modCount;        }    }    // value的迭代器    private final class ValueIterator extends HashIterator<V> {        public V next() {            return nextEntry().value;        }    }    // key的迭代器    private final class KeyIterator extends HashIterator<K> {        public K next() {            return nextEntry().getKey();        }    }        // Entry的迭代器    private final class EntryIterator extends HashIterator<Map.Entry<K,V>> {        public Map.Entry<K,V> next() {            return nextEntry();        }    }    //返回一个"key迭代器"     Iterator<K> newKeyIterator()   {        return new KeyIterator();    }    //返回一个"Value迭代器"     Iterator<V> newValueIterator()   {        return new ValueIterator();    }    //返回一个"Entry迭代器"     Iterator<Map.Entry<K,V>> newEntryIterator()   {        return new EntryIterator();    }    // Views    //当前HashMap的Entry对应的Set    private transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet = null;    /** “key”对应的set*/    public Set<K> keySet() {        Set<K> ks = keySet;        return (ks != null ? ks : (keySet = new KeySet()));    }    private final class KeySet extends AbstractSet<K> {        public Iterator<K> iterator() {            return newKeyIterator();        }        public int size() {            return size;        }        public boolean contains(Object o) {            return containsKey(o);        }        public boolean remove(Object o) {            return HashMap.this.removeEntryForKey(o) != null;        }        public void clear() {            HashMap.this.clear();        }    }    /** value对用的Collection*/    public Collection<V> values() {        Collection<V> vs = values;        return (vs != null ? vs : (values = new Values()));    }    private final class Values extends AbstractCollection<V> {        public Iterator<V> iterator() {            return newValueIterator();        }        public int size() {            return size;        }        public boolean contains(Object o) {            return containsValue(o);        }        public void clear() {            HashMap.this.clear();        }    }    /** Map.Entry<K, V>对应的Set*/    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() {return entrySet0();}    private Set<Map.Entry<K,V>> entrySet0() {        Set<Map.Entry<K,V>> es = entrySet;        return es != null ? es : (entrySet = new EntrySet());    }    private final class EntrySet extends AbstractSet<Map.Entry<K,V>> {        public Iterator<Map.Entry<K,V>> iterator() {            return newEntryIterator();        }        public boolean contains(Object o) {            if (!(o instanceof Map.Entry))                return false;            Map.Entry<K,V> e = (Map.Entry<K,V>) o;            Entry<K,V> candidate = getEntry(e.getKey());            return candidate != null && candidate.equals(e);        }        public boolean remove(Object o) {            return removeMapping(o) != null;        }        public int size() {            return size;        }        public void clear() {            HashMap.this.clear();        }    }    /** 将HashMap的“总的容量，实际容量，所有的Entry”都写入到输出流中*/    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)        throws IOException    {Iterator<Map.Entry<K,V>> i =    (size > 0) ? entrySet0().iterator() : null;// Write out the threshold, loadfactor, and any hidden stuffs.defaultWriteObject();// Write out number of bucketss.writeInt(table.length);// Write out size (number of Mappings)s.writeInt(size);    // Write out keys and values (alternating)if (i != null) {    while (i.hasNext()) {Map.Entry<K,V> e = i.next();s.writeObject(e.getKey());s.writeObject(e.getValue());    }        }    }    private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;    /** 将HashMap的“总的容量，实际容量，所有的Entry”都写入到输出流中*/    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)         throws IOException, ClassNotFoundException    {// Read in the threshold, loadfactor, and any hidden stuffs.defaultReadObject();// Read in number of buckets and allocate the bucket array;int numBuckets = s.readInt();table = new Entry[numBuckets];        init();  // Give subclass a chance to do its thing.// Read in size (number of Mappings)int size = s.readInt();// Read the keys and values, and put the mappings in the HashMapfor (int i=0; i<size; i++) {    K key = (K) s.readObject();    V value = (V) s.readObject();    putForCreate(key, value);}    }    // These methods are used when serializing HashSets    //返回HashMap的总容量    int   capacity()     { return table.length; }    //返回HashMap的加载因子    float loadFactor()   { return loadFactor;   }}

总结 ：

        1、数据结构：HashMap是以哈希表的形式存储数据的、并且是通过“拉链法”解决冲突、HashMap中存储的Entry实现了Map.Entry<K,V>关于HashMap存储元素的结构及hash值的获取算法：

    //使用指定的运算方式获取传入的hash值的新的hash值、key为null的值的hash值是0、index也是0、所以HashMap中只有一个值为null的key    static int hash(int h) {        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);    }    //根据传入的hash值与数组长度获取hash值代表的键在table中的索引    static int indexFor(int h, int length) {     // 保证返回值的索引值小于length        return h & (length-1);    }

        2、与容量有关的内容HashMap

                a）   的实例有两个参数影响其性能：初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量，初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时，则要对该哈希表进行rehash 操作（即重建内部数据结构），从而哈希表将具有大约两倍的桶数。

                b）默认加载因子 (0.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本（在大多数HashMap 类的操作中，包括get 和put 操作，都反映了这一点）。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子，以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子，则不会发生 rehash 操作。

                c）如果迭代性能很重要，则不要将初始容量设置得太高（或将加载因子设置得太低）。

                d）如果很多映射关系要存储在 HashMap 实例中，则相对于按需执行自动的 rehash 操作以增大表的容量来说，使用足够大的初始容量创建它将使得映射关系能更有效地存储。

                e）当使用HashMap对外提供的存入键值对的方法put()、putAll()时、HashMap内部会检测HashMap容量是否达到阀值、进而判断是否需要扩容。与此有关的一系列方法源码汇总（包括内部方法）

    /** rehash当前HashMap、此方法会在HashMap容量达到阀值的时候自动调用、*/    void resize(int newCapacity) {        Entry[] oldTable = table;        int oldCapacity = oldTable.length;        //如果容量达到最大值、则修改阀值        if (oldCapacity == MAXIMUM_CAPACITY) {            threshold = Integer.MAX_VALUE;            return;        }        //构造新的的用于存储Entry的table、并且将原来table中所有元素转移到新的table中、修改HashMap的阀值        Entry[] newTable = new Entry[newCapacity];        transfer(newTable);        table = newTable;        threshold = (int)(newCapacity * loadFactor);    }    /** 新增Entry。将“key-value”插入指定位置，bucketIndex是位置索引。 */    void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) {    //获取bucketIndex处键值对    Entry<K,V> e = table[bucketIndex];    //将bucketIndex处的键值对设置成新的Entry、并且将e设置成下一个节点        table[bucketIndex] = new Entry<K,V>(hash, key, value, e);        //若处理后的HashMap阀值小于HashMap实际大小、则扩容        if (size++ >= threshold)            resize(2 * table.length);    }/** 将指定键值对放入HashMap中、如果HashMap中存在key、则替换key映射的value*/    public V put(K key, V value) {    //如果key是null、特殊处理、即只操作table中第一个元素        if (key == null)            return putForNullKey(value);        //使用新的算法得到key的hash值、进而得到key在table中存储的索引值        int hash = hash(key.hashCode());        int i = indexFor(hash, table.length);        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {            Object k;            //如果key已存在、则使用新的value替换原来的value、并返回被替换的value            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {                V oldValue = e.value;                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;            }        }        //如果key不存在、则将键值对添加到HashMap中、        modCount++;        addEntry(hash, key, value, i);        return null;    }        /** 将key为null的键值对添加到table索引为0的位置*/    private V putForNullKey(V value) {        for (Entry<K,V> e = table[0]; e != null; e = e.next) {            if (e.key == null) {                V oldValue = e.value;                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;            }        }        modCount++;        addEntry(0, null, value, 0);        return null;    }           /** 将m中所有键值对存储到HashMap中*/    public void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m) {        int numKeysToBeAdded = m.size();        if (numKeysToBeAdded == 0)            return;        /*         * 计算容量是否满足添加元素条件         * 若不够则将原来容量扩容2倍         */        if (numKeysToBeAdded > threshold) {            int targetCapacity = (int)(numKeysToBeAdded / loadFactor + 1);            if (targetCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)                targetCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;            int newCapacity = table.length;            while (newCapacity < targetCapacity)                newCapacity <<= 1;            if (newCapacity > table.length)                resize(newCapacity);        }        //使用迭代器迭代m中每个元素、然后添加到HashMap中        for (Iterator<? extends Map.Entry<? extends K, ? extends V>> i = m.entrySet().iterator(); i.hasNext(); ) {            Map.Entry<? extends K, ? extends V> e = i.next();            put(e.getKey(), e.getValue());        }    }

                f）addEntry()与createEntry()区别

                                addEntry()是在HashMap创建好之后、向HashMap中添加键值对的时候、比如调用put()时、进而调用addEntry()、这种不知道添加之后HashMap原来容量是否够用所以要对HashMap容量进行判断处理、进而决定是否扩容
                                createEntry()此方法使用在已经知道向HashMap中添加元素之后、HashMap的容量仍然不会达到阀值的情况、比如使用Map构造HashMap、或者克隆HashMap时、HashMap容量足以存放下Map中所有元素、或者克隆的所有元素、因此不必在扩容。

        3、HashMap迭代有关：从源码中可看出、HashMap内部提供一个抽象类HashIterator、此类实现Iterator接口、并且提供了Iterator接口必须实现的next() hasNext() remove()方法、HashMap有三种迭代视图、一个是所有键的集合Set、一个是所有值的集合、一个是所有键值对的集合、获取这三个迭代器的方法是分别构造KeyIterator、ValueIterator、EntryIterator、而这三个类分都继承自HashIterator、只是分别提供自己特有的next()方法、而剩下的hasNext()、remove()方法都是使用HashIterator的实现、HashIterator内部在构造方法中会将其一个指向下一个节点的引用next初始化、根据next的指向是否为空实现hasNext()、remove()的实现就是调用内部方法将当前节点删除（做的是关于删除单向链表的一个节点的操作）、具体可以参见源码中关于HashIterator、KeyIterator、ValueIterator部分。

五：HashMap 示例

        1、遍历方式：

                a）使用keySet()遍历

Set<K> keySet = hashMap.keySet();Iterator<K> it = keySet.iterator();

                b）使用values()遍历

Collection<K> values = hashMap.values();Iterator<K> it = values.iterator();

                c）使用entrySet()遍历

Set<Entry<K, V>> entrySet = hashMap.entrySet();Iterator<K> it = entrySet.iterator();

        2、迭代示例：

package com.chy.collection.example;import java.util.Collection;import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import java.util.Map.Entry;public class EragodicHashMap {private static HashMap<String, Integer> hashMap = new HashMap<String, Integer>();private static Set<String> keySet;private static Collection<Integer> values;private static Set<Entry<String, Integer>> entrySet;static{for (int i = 0; i < 10; i++) {hashMap.put("" + i, i);}}/** * iterate HashMap by keySet */private static void testKeySet(){keySet = hashMap.keySet();Iterator<String> it = keySet.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println("key " + it.next());}System.out.println("==================================");}/** * iterate HashMap by values */private static void testValues(){values = hashMap.values();Iterator<Integer> it = values.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println("value : " + it.next());}System.out.println("==================================");}/** * iterate HashMap by EntrySet */private static void testEntrySet(){entrySet = hashMap.entrySet();Iterator<Entry<String, Integer>> it = entrySet.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println("entry : " + it.next());}System.out.println("==================================");}/** * common methods of three views */private static void testViewsCommonMethods(){System.out.println("keySet size: " + keySet.size() + " values size: " + values.size() + " entrySet size: " + entrySet.size());System.out.println("keySet contains 1 ? " + keySet.contains("1") + " values contains 1 ? " + values.contains("1") + " entrySet contains 1 ? " + entrySet.contains("1"));System.out.println("keySet remove 1 ? " + keySet.remove("1") + " values remove 1 ? " + values.remove("1") + " entrySet remove 1 ? " + entrySet.remove("1"));keySet.clear();values.clear();entrySet.clear();System.out.println("keySet size: " + keySet.size() + " values size: " + values.size() + " entrySet size: " + entrySet.size());}public static void main(String[] args) {testEntrySet();testKeySet();testValues();testViewsCommonMethods();}}

        3、API示例：

package com.chy.collection.example;import java.util.HashMap;@SuppressWarnings("all")public class HashMapTest {/** * 测试构造方法、下面四个方法效果相同、 */private static void testConstructor(){//use default constructHashMap<String, String> hashMap1 = new HashMap<String, String>();//use specified initCapacityHashMap<String, String> hashMap2 = new HashMap<String, String>(16);//use specified initCapacity and loadFactorHashMap<String, String> hashMap3 = new HashMap<String, String>(16, 0.75f);//use specified MapHashMap<String, String> hashMap4 = new HashMap<String, String>(hashMap1);}/** * 测试API方法 */private static void testAPI(){//初始化、键-值都为字符串"1"的hashMapHashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();for (int i = 0; i < 10; i++) {hashMap.put(""+i, ""+i);}/* * 向hashMap中添加键为null的键值对 * 只会在HashMap的index为0处、保存一个键为null的键值对、键为null、值为最后一次添加的键值对的值。 */hashMap.put(null, null);hashMap.put(null, "n");System.out.println(hashMap.size());System.out.println(hashMap);//是否包含键“1”System.out.println("hashMap contans key ? " + hashMap.containsKey("1"));//是否包含值“1”System.out.println("hashMap contans value ? " + hashMap.containsValue("1"));//获取键为“1”的值System.out.println("the value of key=1 " + hashMap.get("1"));//将键为“1”的值修改成"11"hashMap.put("1", "11");//将hashMap复制到hashMap1中HashMap<String, String> hashMap1 = (HashMap<String, String>)hashMap.clone();//将hashMap1所有键值对复制到hashMap中hashMap.putAll(hashMap1);System.out.println(hashMap);//不会有二十个元素、因为他不会再添加重复元素//如果hashMap非空、则清空 if(!hashMap.isEmpty()){hashMap.clear();}System.out.println(hashMap.size());}public static void main(String[] args) {testAPI();}}

更多内容：java_集合体系之总体目录——00